JP4554770B2

JP4554770B2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP4554770B2
Application number: JP2000182671A
Authority: JP
Inventors: 和明三上
Original assignee: NEC LCD Technologies Ltd
Current assignee: Tianma Japan Ltd
Priority date: 2000-06-19
Filing date: 2000-06-19
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2020-06-19
Also published as: JP2002006310A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、液晶表示装置のバックライト光源として用いる照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パソコン等のＯＡ機器のディスプレイとして液晶表示装置が広く用いられている。この液晶表示装置は、主に、文字や図形の表示部である液晶パネルとこの液晶パネルを背面から照射するバックライト部とから構成されており、また、バックライト部は、光源となるランプとランプから液晶パネルに入射する光を拡散する拡散板と液晶パネルと反対側に照射された光を反射して液晶パネルに導く反射板とから構成されている。
【０００３】
このバックライト部に用いるランプとしては、液晶パネルを全面にわたり均一に照射するために平面的な広がりを持つ光源が必要であり、また、細径等の小型化が容易で消費電力が低く、かつ、高輝度、高寿命等の要求から、線状光源である冷陰極蛍光ランプ等が用いられ、この冷陰極蛍光ランプを液晶パネルに平行な平面上に複数本並べて配置して光源が形成される。
【０００４】
このような液晶表示装置のバックライトとして用いられる冷陰極蛍光ランプは、円筒形状のランプ本体の内周面に蛍光体が塗布され、ランプ本体内部に水銀、アルゴン等を封入して形成されており、ランプの内部空間で発生した紫外光はランプ内周面に塗布された蛍光体で可視光に変換、拡散されて、ランプ本体から放射状に出射するようになっている。そして、ランプから照射された光は、直接、又は反射板で反射された後、拡散板に照射され、拡散板で拡散された後、液晶パネルに照射される。
【０００５】
しかしながら、このような照明装置では、ランプの内面には全周にわたって蛍光体が塗布されており、光はランプの全周から一様に照射されるため、拡散板に入射する光は、ランプ本体と拡散板との距離に影響を受けて、ランプとの距離が近いランプ真上の部分では強度が大きく、ランプから離れるに従って強度が小さくなる。従って、拡散板上で照射光にばらつきが生じ、液晶パネルに表示むらを生じさせることになる。
【０００６】
このような拡散板上での照度のばらつきを抑制する方法として、ランプと拡散板との距離を広げる方法が考えられるが、ランプと拡散板との距離を広げて拡散板上での光強度を均一にしようとした場合には、必然的に液晶表示装置全体の厚みが増し、装置の小型化の妨げになってしまう。
【０００７】
そこで、液晶表示装置全体の厚みを増すことなく、液晶パネルの表示むらを抑制する技術が望まれており、例えば、反射板の形状を工夫して反射光の分布を制御し、拡散板上での照度の均一性を高める方法や、拡散板にランプの位置に合わせて凹凸を形成し、ランプと拡散板との距離を一定にする方法等が提案されているが、このような方法では、構造が複雑になり、線状光源と反射板や拡散板との位置合わせの精度が必要となるため、コストの上昇を招いてしまう。
【０００８】
また、ランプの周囲やランプと拡散板との間に透明シートを設け、この透明シートにドットや帯状の印刷あるいは蒸着を施して、ランプからの光を部分的に拡散、遮断する方法や、拡散板の線状光源側の面にドット状の印刷あるいは蒸着を施した遮光手段を設けて、拡散板上での光強度のむらを改善する方法等が提案されている。
【０００９】
上述したような遮光手段を設ける方法について、図３及び図４を参照して説明する。図３は、従来の液晶表示装置に形成される照明装置の構成を説明するための上面図であり、内部を説明するために中央の一部を切り欠いた図である。また、図４は、照明装置の構造を説明するための断面図であり、図３のＢ−Ｂ′線における断面を示している。
【００１０】
図３及び図４に示すように、従来の液晶表示装置に形成される照明装置は、線状の冷陰極蛍光管等のランプ１が複数本平行に並べられ、ランプ１内周面にはランプ内部空間で発生する紫外光を可視光に変換する蛍光体１ａが全周にわたって塗布されており、ランプ１と液晶パネル４との間にはランプ１から出射した光を拡散する拡散板２が、液晶パネル４と反対側にはランプ１から出射した光を反射する反射板３が設けられ、ランプ１と拡散板２との間には光を分散、遮断するための遮光手段６が形成されている。
【００１１】
この遮光手段６は、ランプ１との距離が近い部分の拡散板２下層に設けられ、遮光手段６により照射光が適度に拡散、遮光されることにより、ランプ１との距離が近い部分の拡散板２に照射される光の強度を弱めることができ、この遮光手段６を配置する位置や面積、形状を調整することにより、拡散板２に照射される光強度のばらつきを補正し、液晶パネルに生じる表示むらを抑制することができる。
【００１２】
また、特許第２８２６４２５号公報には、蛍光管を保持する蛍光管保持筒に輝度分散用遮光マスクを形成し、拡散板上での光強度の分布を均一にする技術が開示されている。この技術によれば、蛍光管保持筒の中心軸と蛍光管の管軸が一致するように蛍光管保持筒を形成し、蛍光管保持筒に輝度分散用遮光マスクを固定することによって、蛍光管と輝度分散用遮光マスクとの位置関係を常に一定に保つことができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような、線状光源と拡散板との間に透明シートにドットや帯状の印刷あるいは蒸着を施した遮光手段を設けたり、または、拡散板の線状光源側の面にドット状の印刷あるいは蒸着を施した遮光手段を形成した場合には、いずれの場合も遮光手段を新たに設けなければならず、また、遮光手段と線状光源の位置ずれによる遮光効果の変動が大きく、環境条件による拡散板の変形により、拡散板上での光強度にむらが生じてしまうという問題がある。
【００１４】
また、特許第２８２６４２５号公報記載の技術では、輝度分散用遮光マスクは蛍光管を支持している蛍光管保持筒に固定されているため、蛍光管と輝度分散用遮光マスクとの位置ずれを防止することはできるが、輝度分散用遮光マスクを新たに設けなければならず、液晶表示装置の構造が複雑になり、コストの上昇を招いてしまうという問題がある。
【００１５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、遮光手段等の新たな構造体を設けることなく、照明装置の拡散板に照射される光強度のばらつきを抑制し、液晶パネルを均一に照射することができる液晶表示装置を提供することにある。
【００１６】
【問題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、液晶パネルと該液晶パネルに裏面から光を照射する照明装置とを含み、前記照明装置には、内周面の所定の領域に蛍光体が塗布された線状のランプと、前記ランプと前記液晶パネルとの間に設けられ、入射した光を拡散して前記液晶パネルに照射する拡散板と、前記ランプに対して前記拡散板と反対側に設けられ、入射した光を反射して前記拡散板に導く反射板と、を少なくとも備えた液晶表示装置において、少なくとも、前記ランプ内周面の前記拡散板と対向する位置に、前記線状ランプの長手方向に延在するように、前記蛍光体が塗布されていない領域が設けられ、更に、前記ランプ内周面の前記反射板と対向する位置に、前記線状ランプの長手方向に延在するように、前記蛍光体が塗布されていない領域が設けられているものである。
【００１８】
また、本発明においては、前記蛍光体が塗布されていない領域が、ストライプ形状をなすように複数本並置されている構成とすることもできる。
【００１９】
このように、本発明の構成によれば、液晶表示装置に使用する直下型バックライトにおいて、拡散板と対向している部分に蛍光体が塗布されていないランプを使用することにより、拡散板上での照度のばらつきを抑制し、照光面上でランプ部分が明るく見える表示むらを軽減することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る液晶表示装置は、その好ましい一実施の形態において、内周面に蛍光体（図２の１ａ）が塗布され、液晶パネル（図２の４）に裏面から光を照射するランプ（図２の１）と、ランプと液晶パネルとの間に設けられ、入射した光を拡散する拡散板（図２の２）と、液晶パネルと対向する方向に出射した光を反射して拡散板に導く反射板（図２の３）とを備え、少なくとも、ランプ内面の拡散板側に、蛍光体が塗布されていない領域（図２の１ｂ）を設けることによりランプから出射する光の分布を調節し、拡散板上での照度のむらを低減する。
【００２１】
【実施例】
上記した本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の一実施例について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例に係る液晶表示装置に形成される照明装置の構成を示す上面図であり、内部構造を説明するために中央部の一部を切り欠いた図である。また、図２は、液晶表示装置の構造を説明するための断面図であり、図１のＡ−Ａ′線における詳細図である。
【００２２】
まず、本実施例の液晶表示装置の構成について、図１及び図２を参照して説明すると、本実施例の液晶表示装置は、金属または樹脂製の枠体５と、文字、図形等を表示する液晶パネル４と、液晶パネル４を裏面から照射するバックライト照明装置とからなり、バックライト照明装置は、少なくとも、線状光源となるランプ１と、ランプ１と液晶パネル４との間に配置された拡散板２と、ランプ１に対して液晶パネル面と反対側に配置された反射板３とから構成される。
【００２３】
ここで、ランプ１としては、小型化が容易で消費電力が低く、かつ、高輝度、光寿命等の要求から冷陰極蛍光管等を用い、この冷陰極蛍光管を液晶パネルに平行な平面上に複数本（本実施例では６本）並べて配置されたものを線状光源とし、ランプ１の内周面の所定の領域には蛍光体１ａが塗布されている。また、拡散板２は、乳白色に着色されたＰＭＭＡ等の樹脂等を用いて形成され、反射板３は、高反射率の樹脂あるいは金属等からなるものを用いているが、これらの材料に代えて同様の効果を有する他の材料を用いることもできる。
【００２４】
このような構造の液晶表示装置では、ランプ１の上側半分から出た光は、直接拡散板２に到達し、ランプ１の下側半分から出た光は、反射板３で反射した後、拡散板２に到達する。ここで、従来の液晶表示装置では、ランプ１の内周全面に蛍光体１ａが塗布されているため、遮光手段を設けない場合には、ランプ１との距離が近いランプ１直上の領域の拡散板２では、必然的に照射される光強度は大きくなり、ランプ１との距離が遠くなるに従って光強度は小さくなっていき、拡散板２上で光強度のばらつきが生じる。
【００２５】
しかしながら、図２に示すように、本実施例ではランプ１内面の拡散板２又は反射板３との距離が近い領域、すなわち、ランプ１内面の上部及び下部の所定の部分には蛍光体１ａが塗布されていない領域１ｂが設けられている。従って、蛍光体１ａが塗布されていない領域１ｂでは、ランプ１内で発生した紫外光が可視光に変換されないため、可視光が発生せず、ランプ１から出射する光強度は全周にわたって均一ではなく、拡散板２又は反射板３との距離が近い上下方向では光強度を小さくすることができる。
【００２６】
このため、ランプ１直上の拡散板２に直接照射される光の量を減少させ、その周囲の領域と同程度にすることができる。従って、ランプ１が配置されている部分とランプ１が配置されていない部分での拡散板２上での照度のばらつきを減少させることができ、液晶パネル４面内の輝度むらを防止し、液晶パネル４全面で均一な表示画面を得ることが可能となる。
【００２７】
このように、本実施例の液晶表示装置では、新たに遮光手段等を設けることなく、ランプ１内面の上部及び下部に蛍光体１ａを形成しない領域１ｂを設けることによって、拡散板２上に照度される光の分布を制御することができる。
【００２８】
なお、本実施例では、ランプ１の拡散板２又は反射板３に近接している部分にのみ、蛍光体１ａを塗布しない領域１ｂを設けているが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、拡散板２に照射される光の量を均一にすることができる構成であれば良く、例えば、ランプ１の拡散板２に近接している部分にのみ、蛍光体１ａを塗布しない部分を設けたり、ランプ１の蛍光体１ａの塗布部分と未塗布部分をストライプ状に形成することにより、拡散板２へ直接照射される光の量を調整することもできる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の液晶表示装置によれば、少なくとも、拡散板と近接する部分の線状光源に蛍光体を塗布しない領域を設け、蛍光体の未塗布部分の発光を抑制することによって、直接、拡散板へ照射する光を減少させることができ、液晶パネル面上で線状光源部分が明るく見えてしまうという表示むらを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る液晶表示装置の構成を示す上面図であり、内部構造を説明するために中央の一部を切り欠いた図である。
【図２】本発明の一実施例に係る液晶表示装置の構造を説明するための断面図であり、図１のＡ−Ａ′線における断面図である。
【図３】従来の液晶表示装置の構成を示す上面図であり、内部構造を説明するために中央の一部を切り欠いた図である。
【図４】従来の液晶表示装置の構造を説明するための断面図であり、図１のＢ−Ｂ′線における断面図である。
【符号の説明】
１ランプ
１ａ蛍光体
１ｂ蛍光体非塗布領域
２拡散板
３反射板
４液晶パネル
５枠体
６遮光手段

Claims

液晶パネルと該液晶パネルに裏面から光を照射する照明装置とを含み、前記照明装置には、内周面の所定の領域に蛍光体が塗布された線状のランプと、前記ランプと前記液晶パネルとの間に設けられ、入射した光を拡散して前記液晶パネルに照射する拡散板と、前記ランプに対して前記拡散板と反対側に設けられ、入射した光を反射して前記拡散板に導く反射板と、を少なくとも備えた液晶表示装置において、
少なくとも、前記ランプ内周面の前記拡散板と対向する位置に、前記線状ランプの長手方向に延在するように、前記蛍光体が塗布されていない領域が設けられ、
更に、前記ランプ内周面の前記反射板と対向する位置に、前記線状ランプの長手方向に延在するように、前記蛍光体が塗布されていない領域が設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
前記蛍光体が塗布されていない領域が、ストライプ形状をなすように複数本並置されていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。